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抗热震性能是陶瓷应用于高温工程结构亟需解决的关键问题之一。本文采用实验研究、理论分析和数值模拟相结合的方法,研究了陶瓷抗热震性能的尺寸效应及其机制。 1、条/板状陶瓷试样热震性能的尺寸效应。实验研究了不同宽度条/板状陶瓷试样的热震裂纹特征,获得了热震裂纹深度随试样宽度的变化规律;在Rizk模型中引入等效宽度以表征热震裂纹对试样热震变形的影响,提出了条/板状试样热震裂纹深度尺寸效应的理论预测模型,探讨了试样尺寸对热震裂纹深度的影响机制,为基于小尺寸试样实验研究的实验室研究成果用于工程实际提供了思路。 2、圆/圆环形陶瓷试样热震性能的尺寸效应。实验研究了不同径向厚度圆/圆环试样的热震裂纹特征,获得了热震裂纹特征随径向厚度的变化规律;理论分析了径向厚度和结构特征对临界热震温差的影响机制,提出了具有高抗热震性能圆/圆环形陶瓷构件的结构优化设计和换热方式选取方案。 3、涂层试样抗热震性能的尺寸效应。发展了涂层试样热震的统计细观损伤模型,获得了涂层试样临界热震温差随涂层厚度的变化规律,提出了最优涂层厚度的概念;将细观非均匀性引入临界热震温差的经典经验公式,探讨了涂层弹性模量和强度对最优涂层厚度和临界热震温差的影响机制。